郑红旗

【摘要】本文总结分析了南京市地表淡水资源的状况，对利用地表水地源热泵空调系统进行可行性研究，该空调系统的应用，有利于推动节能减排。

【关键词】地表水源热泵；水温；可行性研究

近年来，随着建筑节能的呼声越来越高，对降低建筑内空调系统的能耗的技术越来越重视。地表水地源热泵空调系统作为一种节能的技术应用越来越多。本文从河水、江水、污水等方面对南京全市地表水资源的可利用状况进行分析，以期对地表水地源热泵空调系统的应用提供参考数据。

1、地表水资源总量分析

南京城内主要河流有长江和秦淮河。长江南京段从江宁铜井镇南开始，至江宁营防乡东为止，境内长约95公里。秦淮河全长103公里，到南京武定门外分两股，分别称为外秦淮河与内秦淮河；南京市北部有滁河，干流全长110公里，河道弯曲，集水面积7900平方公里。南部有淳溧运河和天生桥河。

南京市主要有玄武湖、琵琶湖、紫霞湖和莫愁湖等，湖泊水面积分别为3.7平方公里和0.37平方公里；城市南部有石臼湖和固城湖，湖泊水面积分别为201平方公里和24.3平方公里，地表水资源18.6亿立方米。

过境的水资源比较丰富，年平均水资源总量可达9222亿立方米，是南京市本地区水资源总量的360倍，其中南京市长江段流量达到3万m3/s的流量，从长江过境的水资源总量年平均9200亿立方米。

根据南京市水利局提供的数据，综合南京市境内主要河流的数据，秦淮河、滁河南京段、朱家山河、马汊河、高旺河等主要河流水质PH/浊度约7.5～8之间，年平均水温约17～21℃之间，最高水温约31～33℃之间，最低水温约5～7之间，如果项目所在地靠近河流，且水量水位稳定的话，可以利用河水源地源热泵空调。

2、南京市地表淡水资源开发的适用性分析

2.1 长江南京段水温度分析

由图1-1，分析夏季水温频率，水温30℃以上天数不足8%，水温在26～30℃的时段在65%左右；由图1-3，分析冬季水温频率，冬季水温6℃以下天數不足6%，水温在7～11℃的时段在65%左右。用此温度的江水作为空调冷热源，与空气源相比，更稳定、热泵运行效率会更高，与冷却塔相比，不但节省了冷却塔的初投资，还提高了热泵的运行效率，减少了冷却塔的漂水损失，节约了水资源与水的费用。

南京市过境水资源丰富，南京段沿江长度为95km，江水潜能覆盖范围有约有570平方公里，应充分利用长江斜穿城市的特点，在长江及各非景观湖泊附近的建筑优先推广地表水源热泵。南京长江沿岸多以大型的高新产业园为主，其特点均是沿江建设，大量密集型办公、科研等公共建筑，具有稳定的冷热空调需求，非常适合集中发展江水源热泵技术。

根据南京的气象、水文条件，夏季南京市地表水平均温度一般为25～27℃，能够保证夏季热泵机组制冷正常运行的。在冬季，南京市地表水平均温度一般为5℃左右，当地表水温度过低（低于4℃），或地表水量不足时，需考虑采用其它辅助热源如锅炉加热热泵机组的冷冻水循环水，以保证热泵机组在较高的制热能力下运行。

3、南京市污水资源分析

南京市区现有16座污水处理厂，总处理规模144.5万m3/日。除部分镇建设污水处理厂对镇区污水进行集中处理外，大部分镇和村庄污水直接或只经简单处理排入附近河道。

目前南京主城污水处理率较高，接近85%，污水管网覆盖率较高，其余地区普遍偏低。

南京主城、副城和新城规划26座污水处理厂，其中扩建14座、新建12座。

利用城市污水为热源进行制冷、制热循环。根据南京市市政公用局预测，2010年全市生活污水预期日产量189万吨，工业废水预期日常量30万吨，总量219万吨；到2020年，全市生活污水预期日常量可达308万吨，工业废水预期日常量40万吨，日产总量可达348万吨。以平均4度温差计算，2010年全市污水蕴含能量达1.34×1013 kJ，可供9300万m2建筑采暖。污水源热泵可以直接利用原生污水，也可以利用从污水处理厂排放的中水作为热泵的低温热源。从污水源的水温分布状况可以看出，污水比河水冬季更合适作为热泵系统的低温热源，如果项目所在地周边存在污水处理站，经技术经济分析，在空调系统经济的作用半价范围内，适合发展以污水源热泵空调系统为冷热源的区域性供冷暖项目。

总结：

本文分析了地表河水、长江南京段江水、污水三种水源的冬夏季水温状况，对南京全市地表水资源的可利用状况及可利用总量进行分析，以期对地表水地源热泵空调系统的应用提供参考数据。